稳定同位素的动力学分馏——2.固体矿物-流体间的同位素动力学分馏

<正> 在地球化学研究中,由固相矿物和流体(特别是含水流体)组成的体系具有特别重要意义。岩浆热液过程、沉积过程以及风化过程都与固相矿物-含水流体体系有关。虽然目前已发表了一些关于重要造岩矿物与水之间的同位素平衡分馏方程,但有关它们的同位素动力学分馏性质的研究工作却做得不多,这主要     

硅酸盐矿物中微量含水组份的高温行为

<正> 引言 矿物及其性质的研究通常是在近25℃温度下进行的,这样做起实验来很方便。但是,对于有地质意义的高温状态下矿物的性能来说,常温实验却只能提供很有限的知识。硅酸盐中的微量“水”对矿物的性质可能有重大的影响。由于矿物中的含水组份既能反应又可迁移,高温下含水组份的种属形式及位置可能与室温时的不同。因此,我们用高温红外(IR)光谱对升高温度时的微量含水组份进行了研究,以了解它们的行为,并依此构想在地质条件下微量水的状态。我们使用的术语“微量水”,指的是任何其种属未被确认的含水组份。     

绿泥石缺失条件下盖层封闭性的变化规律

为进一步探究绿泥石对CO2-水-岩石相互作用的影响,结合鄂尔多斯盆地深部地层的黏土矿物组成,利用先进的数值模拟软件TOUGHREACT,研究了绿泥石缺失条件下盖层封闭性的变化规律,并揭示了其封闭性变化的机理。结果表明:绿泥石缺失使盖层中的地球化学反应发生了极大的变化,矿物体积分数的变化量减小,盖层的自溶蚀效应减弱;矿物的化学行为(由沉淀为主转化为以溶解为主或由溶解为主转化为以沉淀为主)发生了逆转;CO2-水-岩石的地球化学进程大幅减缓;CO2的矿化捕集作用明显减弱,且CO2矿化捕集量一直小于0,不利于CO2地质封存。     

地球化学研究中的矿物溶解度测定

<正> 本文将从以下三方面介绍矿物溶解度测定在地球化学研究中的意义:1)矿物溶解度测定的概念及在地球化学研究中的意义;2)国外矿物溶解度研究概况;3)溶解度测定工作实例。     

水锡石——一种可能的工业矿物

<正> 水锡石(Varlamoffite) (Sn·Fe)(O·OH)_2,看来是较广泛的含水锡矿物之一。近年来,笔者在夕卡岩铁铜矿床氧化带、中低温锡石硫化物矿床及含锡夕卡岩正接触带中曾多次接触到这种矿物。 水锡石是Herzenberg(1946)和Buttgenbach(1947)分别在玻利维亚和刚果发现的,前者认为是     

根据含水硅酸盐的氢同位素资料研究水在花岗岩岩浆中的行为

<正> 本文对各种花岗岩中共生含水矿物对,例如黑云母(+)和角闪石(o)的化学组成(包括水的含量)和 D/H 比值作了分析。Suzuoki 和 Epstein(1976)发现,含水硅酸盐与水之间 D/H 的分馏不仅取决于温度,并且也与八面体上的阳离子组成有关。二价铁使得矿物的氘显著减少,镁的程度要小些,而铝则稍微富集氘。他们对云母和闪石类给出如下经验方程:10~3lnα_=-22.4×10~6T~(-2)+28.2+(2X_(A1)-     

世纪之交话说水

水是一切生命之源 ,人体内含水约占人体质量的 2 / 3,鱼体内含水达 70 -80 % ,某些蔬菜含水高达 90 %以上 ,统计数字表明 ,地球上水的总量为 14.41亿立方米 ,其中有 3.499%是陆地水 ,0 .0 0 1%是大气水 ,剩下的 96 .5 %集中在海洋里。在这 3.5 %的淡水中 ,有87%的水以冰帽和冰川的形式存在于地球两极。能够供人类使用的水只占地球上水的 0 .3%。世界上用于农业的淡水占人类消耗淡水总量的 6 0 - 80 % ,工业生产中 ,水用来洗涤、溶解、加热或冷却。制造化肥、农药 ,炼钢炼铁。资料表明 :生产 1吨钢需水 10 0吨 ,浇灌一公顷水稻需水180 0吨。…     

1979年勘查地球化学研究

<正> 勘查地球化学,或地球化学探矿,是理论地球化学原理在矿物勘探中的实际应用。采用的方法包括对各种可得到的地球物质(土壤、岩石、水、植物、空气和其他介质)的一种或多种化学组分进行系统的测量。目的是鉴别与矿物的存在有关的化学模式。 这一应用学科最近25年来已发展成整个世界范围内矿物勘探计划的标准组成部分。在石油和地热勘探以及环境评价中,它的应用也日渐增多。勘查地球化学对于政府资源估价计划,特别是在铀的潜在储量评价方面,以及对它们的工业利用所做的后续评价方面,     

桂东地区地热水中氟的分布及其富集过程研究

为查明桂东地区地热水中氟的分布规律及其富集过程,对桂东地区典型高氟地热水分布区27件地热水样品进行水化学特征及其水文地球化学作用分析.结果表明:高氟地热水主要分布在桂东地区东北部区域,F浓度(指质量浓度)最高可达17.1 mg/L;高氟地热水以Ca-HCO3型或Na-HCO3型偏碱性水为主,水温为26.7～83.4℃,平均水温为46.0℃,TDS普遍低于1 g/L,属于低矿化度低温地热水;地热水中高浓度F-主要来源于花岗岩中萤石、铝硅酸盐等含氟矿物的溶解;利用PHREEQC软件模拟计算地热水中萤石(CaF2)和方解石(CaCO3)矿物饱和指数结果表明,地热水中CaCO3全为过饱和状态,而CaF2饱和指数随地热水中F含量的增加而逐渐升高,由不饱和逐渐达到过饱和状态,当水温较高时,含氟矿物溶解释放F-进入水相中,同时溶解进入地热水中的Ca2+与围岩表面吸附的Na+发生了离子交换作用,使地热水中Na+大量富集,并降低水相中Ca2+含量,从而促使CaF2矿物的溶解,增加地热水中F-含量,形成高氟地热水.     

长江口溶解无机碳循环的地球化学研究

于2005年6月对长江口23个站点的溶解性无机碳及其同位素组成进行了采样调查。结果发现长江河流区水体的pCO2均处于过饱和状态,但在进入河口区后发生大幅度的下降;δ13CDIC为-10.0‰～-0.9‰,且随盐度发生梯度性变化;DIC和δ13CDIC值偏离河水、海水混合线,显示了长江河口碳的复杂生物地球化学过程,包括内部碳酸盐岩体系及外部生物的作用:河流区主要受水-气界面CO2逸散的影响;河口区主要受光合作用的影响;海岸区则主要受碳酸盐类矿物沉淀作用的影响。     

俯冲带火山作用中水的来源:新的实验约束条件

尽管知道水在俯冲带火山作用的成因中起着重要作用，但对这种作用还了解甚少．在单一压力下俯冲洋壳中的角闪石脱水作用，被假定产生了熔融所需要的水，但对该反应的实验约束条件有限，且很少有人注意涉及其它含水矿物的反应。对海洋玄武岩在相当于俯冲板块的压力-温度条件下的实验证明，角闪石脱水作用至少延续至20km的深度范围。涉及包括云母、绿帘石、硬绿泥石以及硬柱石在内的其它含水矿物的反应同样也是在一个宽的深度范围内释放水，而在某些俯冲带中，这些矿物相可以把水迁移到地幔深处。     

地表地球化学作用中 Eh 和 pH 值的作用

<正> 地表地球化学作用是专指在地球最外层的地球化学过程,它和内生过程的地球化学作用一样,其规律形成本质可用化学热力学知识加以解释。与实验室内的化学反应相比,地球化学作用的规模要远远大得多,而且影响的因素也复杂得多。它受气候、生物、地理、岩石类型及地质构造严格控制。内生矿物的解体及外生矿物的形成都是在具体特定的地球化学环境     

地球形成过程中铁-水反应的作用

<正> 笔者一直从事金属物性研究工作,在研究高压下金属氢化物性质过程中,发现在高压下氢能大量地溶进铁中。此外,根据最近对地球吸积时加热和脱水过程的分析,查明了原始物质中硅酸盐所含的水大邵分贮存在地球内部。因此笔者认为,原始物质中发生的铁-水反应是影响地球外核组成乃至整个地球演化的关键问题。     

水与岩石相互作用的国际会议

由国际地球化学和宇宙化学学会和布拉格地质研究所主持的水与岩石相互作用的国际会议将于1974年9月9—17日在捷克斯洛伐克首都布拉格召开。会议的讨论议题如下: 1.鉴别各种成因热水和矿物水的标志; 2.稀溶液与岩石、低温水与岩石的风化作用和组份运移的关系;     

地球环境演化的阶段性及其形成机制探讨

地球环境（大气圈、水圈）的演化具有明显的阶段性。撞击作用与地内核转变能是地球环境（大气圈、水圈）演化的根本机制。地球吸积形成期，原地球捕获太阳星云大气形成的原始大气经太阳风驱赶和星子撞击而逃逸，早期大规模的撞击过程又可能使地球上的矿物脱去挥发分，形成地球次生大气的一部分，也可使其次生大气部分脱离地球，地球形成期曾经历过撞击生气与气体逃逸的多次旋回，撞击作用决定其环境条件；地球形成之后．撞击作用仍起着使地球矿物脱去挥发分组成大气圈的重要作用，大气中CO2的演化，海水pH值的演化．各类沉积岩间的消长关系与地内核转变能计算所得的“幻数”──3.5×109年、（2.6＋0.1）×109年、（1.9＋0.1）×109年、（1＋0.1）×109年、（0.6＋0.1）×109年和（0．2＋0.1）×109年之间存在着明显的相关关系：地球内部核转变能的累积、释放过程所导致的构造、岩浆运动（火山喷发、板块运动等）制约着地球的环境演化，其间．显生宙以来，地外物质对地球的撞击作用在小时间尺度上（几千年到几万年）造成地球环境的急剧变化，导致生物演化的突变以致生物灭绝具有重要的环境意义。     

激光激发拉曼光谱在矿物气液包裹体中各个相的不打开部分分析中的应用

矿物中气液包裹体的分析提供了许多与矿物学、地质学和地球化学过程有关的重要资料。包裹体代表了主矿物从中晶出或与主矿物反应的成矿溶液的样品。它们是在主矿物生长过程中或在更晚的时间被捕获的。因而,大多数样品都含有不止一次形成的包裹体,有时候,其年代和溶液的组成都完全不     

橄榄石中氢的实际溶解度及其对地幔中水储存的意义

水在地球上地幔的地球动力学过程中起着重要的作用，例如，氢（正如水）能影响部分熔融产生的岩浆的数量和组成，而微量氢（～0．001wt％的水）可使土地幔的主要矿物──橄榄石弱化。氢离子的迁移可能是造成较流圈异常高的电导率的主要原因。氢在地幔过程中的重要性必然取决于无水橄榄石中所储存的氢或水的数量以及氢在橄榄石晶格中所处的位置。本文报道了橄榄石单晶的水热实验结果，该实验表明，在1573K和50～30MPa下橄榄石能容纳0．0034wt％的水。氢的溶解度分别取决于氢逸度的一次方和氧逸度的二分之一次方，表明氢离子与氧的间隙或镁的空位有关。将我们的数据外推至大洋地区～100km深处，可得出氢的实际溶解义（0．03wt％的水），经证实橄榄石可能确实是上地幔中氢的主要储体。     

近代矿物学第十六讲——高压下矿物物性和物态的变化

<正> 高压下矿物物性物态的变化,历来是研究地球内部动力学和建立地球成分模式必须涉及的重要问题。从五十年代金刚石压腔装置问世以来,特别是近十年间,随着实验技术的不断改进,高温高压下矿物物性和物态的观测已取得了可喜的成果,为研究地球深部提供了宝贵的资料。本讲着重介绍高压下某些矿物的结构相变、晶场光谱、电学性质、布里渊散射等方面的研究成果,并且对其研究意义作简单的讨论。     

矿物在生命起源前合成中的作用的审视

探论了矿物在生命起源前化学中的可能作用.强调了涉及生物要素从无机形态转化为简单的有机分子的反应.详细讨论了3个中心问题①矿物可能促进的反应类型;②地球早期具有催化潜力的矿物的存在;③用于评估矿物在地球早期生命起源前化学中所扮演的角色的可行的研究策略和方法.     

电子探针和质子探针在矿物学中的应用

<正> 常常可以观察到元素的出现存在着一定的相关关系。特别是微量元素与一定的主要元素相关。这是由于它们具有相似的地球化学特征。相似的地球化学特征是控制元素的地球化学内聚现象的一个重要因素,例如Zr/Hf、K/Rb等。然而元素的分配也取决于一系列物理-化学参数。诸如温度、氧逸度、扩散速率等这些参数控制着矿物的形成。因此,固体与熔融体之间或固体与固体之间所发生的反应,都会影响元素的分配。不同矿物组合中共存相之间的元素分配特征,可受不同的成因过程控制: 1.结晶作用过程中形成的原始分配和分带现象; 2.固相线以下的还原作用(或氧化作用)以及平